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初等関数と特殊関数の高可搬で高精度かつ高信頼な高速計算手法の実現

研究課題

研究課題/領域番号 24700015
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 情報学基礎
研究機関帝京平成大学 (2014-2015)
早稲田大学 (2012-2013)

研究代表者

山中 脩也  帝京平成大学, 現代ライフ学部, 助教 (90548877)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード高精度計算 / 誤差解析 / 精度保証付き数値計算 / 数値計算 / 精度保証
研究成果の概要

丸め誤差や打ち切り誤差などの全ての誤差を考慮した上で、数学的に正しい結果を数値計算によって導く計算法を精度保証付き数値計算と呼ぶ。本研究では、特定の初等関数や特殊関数の計算について、倍精度数だけを利用して(高可搬)、倍精度数の倍の精度を(高精度)、精度保証付きで達成する(高信頼)、既存手法より実行時間が早い(高速)、計算アルゴリズムの設計法を提案した。これにより、現在使っている計算機環境のまま、わずかなソフトウエアの変更で、従来の精度の倍の結果を精度保証付きで得られる高速なアルゴリズムの構築に成功した.

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Interval Arithmetic and Its Implementations2016

    • 著者名/発表者名
      Naoya Yamanaka and Shin'ichi Oishi
    • 雑誌名

      RIMS Kokyuroku Bessatsu

      巻: B54 ページ: 71-98

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Verified Error Bounds for the Real Gamma Function using Double Exponential Formula over Semi-Infinite Interval2016

    • 著者名/発表者名
      Naoya Yamanaka, Tomoaki Okayama, Shin'ichi Oishi
    • 雑誌名

      Mathematical Aspects of Computer and Information Sciences

      巻: 9582 ページ: 224-228

    • DOI

      10.1007/978-3-319-32859-1_19

    • ISBN
      9783319328584, 9783319328591
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Calculations of Faithfully Rounded l2-Norms of n-Vectors2015

    • 著者名/発表者名
      Stef Graillat, Christoph Lauter, PING Tak Peter Tang, Naoya Yamanaka, Shin’ichi Oishi
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Mathematical Software

      巻: 41 号: 4 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1145/2699469

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient calculations of faithfully rounded l2-norms of n-vectors2015

    • 著者名/発表者名
      Stef Graillat, Christoph Lauter, Ping Tak Peter Tang, Naoya Yamanaka, Shin’ichi Oishi
    • 雑誌名

      ACM Tansactions on Mathematical Software

      巻: 41

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast quadruple-double floating point format2014

    • 著者名/発表者名
      Naoya Yamanaka, Shin'ichi Oishi
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 5 号: 1 ページ: 15-34

    • DOI

      10.1587/nolta.5.15

    • NAID

      130003386649

    • ISSN
      2185-4106
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast Multiprecision Algorithm Like Quad-Double Arithmetic2013

    • 著者名/発表者名
      Naoya Yamanaka, Shin'ichi Oishi
    • 雑誌名

      2013 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications

      巻: 2013

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 最近点への丸めによる区間演算2012

    • 著者名/発表者名
      山中 脩也
    • 雑誌名

      数学セミナー

      巻: 2012年10月号 ページ: 16-20

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 倍精度に基づく四倍精度四則演算法の誤差とその応用2012

    • 著者名/発表者名
      山中 脩也,大石 進一
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 1791 ページ: 216-225

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] DE 公式を用いた変形 Bessel 関数の精度保証付き数値計算2016

    • 著者名/発表者名
      山中 脩也
    • 学会等名
      日本応用数理学会 研究部会連合発表会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市 神戸学院大学
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Verified Error Bounds for the Real Gamma Function Using Double Exponential Formula over Semi-infinite Interval2015

    • 著者名/発表者名
      Naoya Yamanaka
    • 学会等名
      Sixth International Conference on Mathematical Aspects of Computer and Information Sciences
    • 発表場所
      Zuse Institute Berlin, Berlin, Germany
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Verified Numerical Algorithm for Real Gamma Function using DE-Quadrature2015

    • 著者名/発表者名
      Naoya Yamanaka
    • 学会等名
      CREST Workshop
    • 発表場所
      静岡県伊東市 ホテル伊東パウエル
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 特異性を含む積分計算での精度保証と高精度計算2015

    • 著者名/発表者名
      山中 脩也
    • 学会等名
      研究集会「数学と現象」
    • 発表場所
      東京都大島町 ホテル白岩
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ある形をした半無限積分の精度保証付き数値計算法2015

    • 著者名/発表者名
      山中脩也
    • 学会等名
      精度保証付き数値計算の最近の展開
    • 発表場所
      北九州国際会議場,福岡県,北九州市
    • 年月日
      2015-03-08 – 2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A method of calculating faithful rounding of l2-norm for n-vectors2014

    • 著者名/発表者名
      Stef Graillat, Christoph Lauter, Ping Tak Peter Tang, Naoya Yamanaka and Shin’ichi Oishi
    • 学会等名
      16th GAMM-IMACS International Symposium on Scientific Computing, Computer Arithmetic and Validated Numerics
    • 発表場所
      Germany, Wurzburg
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高信頼・高精度・高可搬な数値計算法2014

    • 著者名/発表者名
      山中脩也
    • 学会等名
      計算数学研究集会
    • 発表場所
      リード・アズーロ,東京都,八丈島
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速な疑似六倍精度・疑似八倍精度計算法の提案2014

    • 著者名/発表者名
      山中 脩也,大石 進一
    • 学会等名
      多倍長精度計算フォーラム 第4回研究会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Fast quadruple-double floating point format2014

    • 著者名/発表者名
      Naoya Yamanaka, Shin'ichi Oishi
    • 学会等名
      2014 International Workshop on Numerical Verification and its Applications
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 倍精度浮動小数点演算を用いた高精度計算の高速化とその信頼性について2013

    • 著者名/発表者名
      山中 脩也,大石 進一
    • 学会等名
      九州大学 数値解析セミナー
    • 発表場所
      アクロス福岡
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 倍精度浮動小数点演算を用いた高速八倍精度計算法2013

    • 著者名/発表者名
      山中 脩也,大石 進一
    • 学会等名
      第42回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      松山
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 倍精度浮動小数点演算を用いた高速八倍精度計算法2013

    • 著者名/発表者名
      山中 脩也,大石 進一
    • 学会等名
      日本応用数理学会2013年度年会
    • 発表場所
      アクロス福岡
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Chebyshev 級数展開を用いた多項式近似について2012

    • 著者名/発表者名
      山中脩也, 大石進一
    • 学会等名
      環瀬戸内ワークショップ
    • 発表場所
      土庄町総合会館「フレトピアホール」
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 数値積分の精度保証化技術 -特異点を含む積分の高信頼な結果を得るために-2012

    • 著者名/発表者名
      山中脩也, 大石進一
    • 学会等名
      早稲田大学理工学研究所主催精度保証付き数値計算ワークショップ
    • 発表場所
      全日空稚内ホテル
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 対数特異性を持つ積分に対する精度保証付き数値積分法2012

    • 著者名/発表者名
      山中脩也, 柏木雅英, 大石進一
    • 学会等名
      第41回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      群馬県渋川市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 区間演算とその応用2012

    • 著者名/発表者名
      山中脩也
    • 学会等名
      2012年 若手の会 単独研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 精度保証付き数値計算法入門2012

    • 著者名/発表者名
      山中脩也
    • 学会等名
      第11 回「計算機を用いた数学研究」GCOE セミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 特異点を持つ積分に対する精度保証付き数値計算法-積分における無限の評価2012

    • 著者名/発表者名
      山中脩也
    • 学会等名
      第4回横幹連合総合シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学津田沼キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高精度で高可搬な精度保証付き高速初等関数計算法の構築2012

    • 著者名/発表者名
      山中脩也
    • 学会等名
      第24回「談話会」
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Accurate and Rigorous Logarithm Function Algorithm2012

    • 著者名/発表者名
      N. Yamanaka, S. Oishi
    • 学会等名
      2012 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      Palma de Mallorca, Spain
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Fast infimum-supremum interval operations for double-double arithmetic in rounding to nearest2012

    • 著者名/発表者名
      N. Yamanaka, S. Oishi
    • 学会等名
      The 15th GAMM-IMACS International Symposium on Scientific Computing, Computer Arithmetic and Verified Numerical Computations
    • 発表場所
      Novosibirsk, Russia
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Accurate and Rigorous Logarithm Function Algorithm in Rounding to Nearest2012

    • 著者名/発表者名
      N. Yamanaka, S. Oishi
    • 学会等名
      The 8th East Asia Section of SIAM Conference
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Product Decomposition and Its Applications2012

    • 著者名/発表者名
      N. Yamanaka, S. Oishi
    • 学会等名
      2012 SIAM Conference on Applied Linear Algebra
    • 発表場所
      Valencia, Spain
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Fast Verified Division Algorithm for Double-double Arithmetic2012

    • 著者名/発表者名
      N. Yamanaka, S. Oishi
    • 学会等名
      Fifth Conference on Numerical Analysis and Applications
    • 発表場所
      Lozenetz, Bulgaria
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] 応用数理ハンドブック2013

    • 著者名/発表者名
      日本応用数理学会 監修
    • 総ページ数
      704
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2023-03-16  

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